Hallo,
ich möchte einen rechteckigen Schacht überwachen der 25x25 mm breit ist.
Es fallen Objekte hindurch die minimal 4mm Durchmesser haben.
Ich habe schon etliche Lichtschranken bwz. optische Näherungssensoren
durchsucht. Die meisten haben jedoch eine Reichweite von 10mm. Dies wäre
nicht das große Problem, da ich auf beiden Seiten einen Sensor
installieren könnte. Allerdings ist die Breite der Sensoren sehr klein
(ca. 5mm) und ich bräucht somit fünf Sensoren nebeneinander. Das ist
doch etwas überdimensioniert.
Hat jemand noch eine andere Idee, wie ich den Schacht überwachen könnte?
Ideal wäre eine Art Lichtteppich, der über die ganze Breite geht.
Allerdings hab ich noch keinen in den Maßen gesehen.
Ich habe auch schon überlegt mit Ultraschall Sensoren zu arbeiten. Doch
hier kann auch nicht sichergestellt werden, dass alle Objekte erkannt
werden.
Für Vorschläge bin ich sehr dankbar.
Links und rechts ein paralleler Spiegel.
Dann ein Laserstrahl, der etwas schräg auf den 1. Spiegel trifft.
Dadurch ergibt sich ein Zickzack Lichtvorhang, der am anderen "Ende" mit
einer Fotodiode detektiert werden kann. Wird der Zickzackstrahl an einer
Stelle unterbrochen kriegt es der Sensor mit.
Was ist ein Linien-Laser-Modul? Gibt es das als fertiges Bauteil? Ich
konnte jedenfalls keines finden. Hättest du einen Link dazu?
Die Spiegeltechnik wäre schon gut, allerdings müsste hier der Laser und
die Diode sehr exakt ausgerichtet werden, damit kein Loch größer als 4mm
entsteht. Ich bin mir nicht sicher ob das an der Konstruktion scheitert.
Kennt jemand ein Lichtschranken-array das über die gesamte Breite geht
und aus Sender und Empfänger besteht? Dann könnte am einfachsten die
Fläche überwacht werden.
Vielleicht eine kleine LED Hintergrundbeleuchtung für LCD und auf der
Gegenseite ein Selen Fotoelement (wie es die frühen Belichtungsmesser
hatten) auf der anderen Seite?
Von der Grösse würde es passen.
Paul schrieb:> Die Spiegeltechnik wäre schon gut, allerdings müsste hier der Laser und> die Diode sehr exakt ausgerichtet werden, damit kein Loch größer als 4mm> entsteht.
Wo ist das Problem? Ein Laser mit 1 mm Strahldurchmesser und eine
Halterung konstruieren, daß er über 2 (Maden)Schrauben im horizontalen
und vertikalen Winkel justierbar ist. Wenn du ihn so justierst, daß er
pro Reflektion um 1,5mm versetzt ist dann wären das 16 Reflektionen oder
37,5 cm Wegstrecke. Sollte problemlos machbar sein.
Wenn es natürlich ohne Werkzeug und nur mit Heisskleber nicht mehr als
2,50 für ein Einzelstück kosten soll wird es etwas knifflig :-)
Ein einfaches Fotoelement/Solarzelle scheint zu unsicher zu sein. Es
muss auch auslösen, wenn das Objekt in einer Ecke nach unten fällt.
Fällt es direkt vor einer Lichtquelle, wird der Schatten womöglich von
der benachbarten Lichtquelle überdeckt und am Fotolement nicht erkannt.
Wegen der Durchgangsstrahl-Lichtschranke werde ich mal überlegen wie ich
so eine Konstruktion baue. LED Sender für max 600cm, 36€ und Empfänger
für 59€ habe ich bei RS gefunden.
Hat jemand schonmal etwas ähnliches gebaut?
Bei den Sendern gibt es Unterschiede zwischen IR, Laser und sichtbarem
Licht. Wie störanfällig sind Sender mit sichtbarem Licht? Der
Sender/Empfänger würde sich in einem Schacht befinden, der unten zwar
nicht Lichtdicht ist, aber es kann auch kein direktes Licht einfallen.
Zwecks Kosten waren eigentlich nicht mehr als 30€ geplant.
Paul schrieb:> zwischen IR, Laser und sichtbarem Licht.
Laser passt da nicht rein. Denn ein Laser kann sichtbar oder IR sein...
> Wie störanfällig sind Sender mit sichtbarem Licht?
Licht ist Licht. Nur weil du es nicht siehst, ist IR-Licht automatisch
besser. Meist ist es sogar besser, wenn du das Licht (auch) siehst...
Aus welchem Material sond die Objekte? Bei Metall kannst du die Öffnung
mit einem Schwingkreis (Spule/ Kondensator) überwachen, ein
durchfallendes Teil verstimmt ihn -> detektiert.
Bei allen Varianten: kommen die Teile einzeln oder auch mal als größere
menge gleichzeitig? Ergibt viele andere Möglichkeiten/ Anforderungen.
Die Teile sind aus Kunststoff. Somit fallen induktive Sensoren weg.
Die Objekte werden vorher vereinzelt d.h. es dauert mind. zwei Sekunden
bis das nächste Teil fällt.
@Bussard: Welche Möglichkeiten zur sicheren Bestimmung fallen dir denn
noch ein?
Warum stellst du nicht einfach eine schräge Prallplatte in den Schacht
auf die ein Piezoelement geklebt ist. Da bekommst du bei jedem Aufschlag
ein Signal im Voltbereich, das ein µC oder sonst eine Schaltung direkt
verarbeiten kann. Kostet zusammen 50Cent und einfacher gehts auch nicht
mehr.
Die größten Objekte sind 20mm lang und den Schacht kann ich nicht
vergrößern. Da nicht klar ist in welche Richtung die Objekte fallen,
könnte die Teile an einer Platte im Schacht verkanten und hängen
bleiben.
Wenn das mit dem Platz kein Problem wäre, ist die Idee super.
Da klebst du den Sensor eben da auf, wo die Objekte ankommen, die werden
ja wohl nicht ins Bodenlose fallen.
Oder man nimmt einen Trichter, oder zwei entsprechend geformte Bleche.
Das bekommt man auf jeden Fall so hin, dass es geht. Aber du musst es
natürlich wollen...
Jens schrieb:> USB Kameramodul, Rechner mit Software die Bewegung erkennt und ein> Signal auslöst.
Wie viele Bilder pro Sekunde macht die Kamera?
Wie lange ist das durchfallende Objekt für die Kamera sichtbar?
Hebt sich das Objekt gut genug von dem Hintergrund ab?
Prinzip Kondensator, wurde ja auch schon angerissen. Ich kann nicht
einschätzen wie stark der Kunststoff das elektrische Feld eines
Kondensators beieinflusst... aber der Gedanke ist ausbaufähig -
defnitiv.
JJ
@Udo
fragst du mich das?
Bei den geringen Angaben zum Umfeld, Material, Gegebenheiten,
Randbedingungen kann man hier noch den ganzen Tag Lösungsansätze posten,
es ist ja nicht viel vorgegeben.
Theoretisch kann auch ein Großrechner oder eine Atomare Analyse im
freien Fall vorgeschlagen werden...
JJ
Preiswerteste Lösung dürfte nun wirklich sein:
Auf einer Seite 8 3mm-IR-LEDS linear anordnen, mit Lochblende davor
sicherstellen, dass die nur nach vorn abstrahlen (Winkel einschränken).
Auf der anderen Seite 8 3mm-IR-Phototransistoren anordnen, ebenfalls mit
einer Lochblende sicherstellen, dass sie nur die gegenüberliegende
IR-Diode sehen.
Die Phototransistoren in Reihe schalten. Gibt es einen Durchgang, macht
der PT zu und der Strom sinkt. Mit Komperator auswerten.
Wenns besser sein soll, die IR-Dioden modulieren und die Auswertung auf
Wechsellicht machen.
Kostet wenig, ist leicht aufzubauen und zu justieren, man muss keine
Laserklassen beachten...
Lasermodule im Schacht, führt zu verkantungen, löcher in den Schacht
bohren möglich? Platz um den Schacht? Material des Schachtes? Wanddicke
des Schachtes? Länge des Schachtes? Schacht genau senkrecht? oder wird
das Objekt in dem der Schacht ist vielleicht bewegt? Stromversorgung am
Schacht? Leistungsaufnahme - Batterie? Signalerzeugung, - verwendung?
Was wird gesteuert? soll damit gezählt werden?...Fragen über Fragen über
Fragen...
JJ
Paul schrieb:> Die Spiegeltechnik wäre schon gut, allerdings müsste hier der Laser und> die Diode sehr exakt ausgerichtet werden, damit kein Loch größer als 4mm> entsteht. Ich bin mir nicht sicher ob das an der Konstruktion scheitert.
ich habe das damals erfolgreich mit einem billiglaserpointer und einem
etwa 30x30 grossen schacht aus holz realisiert. die minimalgrösse war
10mm. allerdings ist der laserpointer auch nur festgeklebt worden
(gesamt vielleicht 3h arbeit). die genaugkeit erreicht man durch zwei
schranken hintereinander. als spiegel empfehle ich spiegelfliesen aus
dem baumarkt. ausgewertet wurde das durch einen fototransistor mit
komparator. hat gut funktioniert für drei jahre kleinteileinventur.
danach hat sich das gehäuse verzogen und der laserpointer war hinüber.
Ich glaube auch nicht, dass der Paul hier ernsthaft an einer Lösung
interessiert ist. Dass die Dinger aus Kunststoff sind kam erst beim
10.Post raus. Immer wenn ein Vorschlag kommt, haben die Objekte
plötzlich solche Eigenschaften, dass es nicht geht. Bin mal gespannt ob
die nun noch klebrig oder butterweich oder unsichtbar sind und ob die im
Vakuum fallen oder sonstwas.
Paul schrieb:> Die Spiegeltechnik wäre schon gut, allerdings müsste hier der Laser und> die Diode sehr exakt ausgerichtet werden, damit kein Loch größer als 4mm> entsteht. Ich bin mir nicht sicher ob das an der Konstruktion scheitert.
das muss überhaupt nicht exakt sein. Man kann am ende den laser ja mit
einer kolimator linse einsammeln. Ob er jetzt ein paar mm recht oder
links ankommt ist doch egal. Wichtig ist nur das er in der nähe vom
Sensor ankommt und unterbrochen wird wenn etwas durch den Strahl fällt.
Jens schrieb:> Lasermodule im Schacht, führt zu verkantungen,
Ja, führt zu Verkantungen, wenn, müsste der laser bündig angebracht
werden.
> löcher in den Schacht> bohren möglich?
Ja, wenn es bündig abgeschlossen wird
>Platz um den Schacht?
ca 20mm an zwei Seiten, andere Seiten kein Platz
>Material des Schachtes? Wanddicke
4mm Kunststoff
> Länge des Schachtes? Schacht genau senkrecht? oder wird> das Objekt in dem der Schacht ist vielleicht bewegt?
Schacht ist ca. 40mm lang, immer senkrecht, unterhalb steht ein
Auffangbehälter
> Stromversorgung am> Schacht? Leistungsaufnahme - Batterie? Signalerzeugung,> Was wird gesteuert? soll damit gezählt werden?
bis zu 24V sind vorhanden, Netzteil. Ziel ist es zu überprüfen, ob die
Objekte durchgefallen sind. Das Signal wird auf einen µC geführt.
Düsendieb schrieb:> Lichtgitter Bauteile Zählen Durchwurfkontrolle sind Deine Stichworte bei> Google.>> Natürlich gibt es da was fertiges.>> Axel
ja, das werde ich mir mal genauer anschauen.
Danke
Timm Thaler schrieb:> Preiswerteste Lösung dürfte nun wirklich sein:>> Auf einer Seite 8 3mm-IR-LEDS linear anordnen, mit Lochblende davor> sicherstellen, dass die nur nach vorn abstrahlen (Winkel einschränken).>> Auf der anderen Seite 8 3mm-IR-Phototransistoren anordnen, ebenfalls mit> einer Lochblende sicherstellen, dass sie nur die gegenüberliegende> IR-Diode sehen...
Dies oder den Laser mit Spiegel halte ich am Besten Umsetzbar.
Danke für die Idee. Hast du so etwas schonmal konkret gebaut?
Jens schrieb:> @Udo>> fragst du mich das?
Nicht direkt, war nur eine Anregung was man bedenken sollte bevor man
sich an eine komplexe Bildauswertung macht, um dann nach 1 Monat
festzustellen, daß man manche Objekte gar nicht wahrnimmt, weil sie zu
schnell durch die Webcam fallen.
Hallo Paul,
natuerlich gibt es sowas fertig.
Keyence FU-E40, Keyence LV-H300.
Oder mit Kamera SICK i20
Leider hast Du den Anwendungsfall nicht beschrieben: Soll das
industrietauglich sein? Serie oder Einzelstueck? Haus-und-Hof-Gebastel?
Du schreibst von max. 30 EUR.....damit kommt eigentlich nur ein
Einzelstueck-Gebastel mit AUsschlachtkomponenten in Frage, denn aus den
aufgwefuehrten investierten 3 Stunden kommen ja eigentlich schon > 100
EUR Kosten zusammen.
Gruss
Michael
Paul schrieb:> Dies oder den Laser mit Spiegel halte ich am Besten Umsetzbar.> Danke für die Idee. Hast du so etwas schonmal konkret gebaut?
Nicht direkt so, aber ähnlich. Hat Kügelchen im Wasserstrahl gezählt und
nach Größe klassifiziert.
Bei 24V kannst Du alle IR-Dioden in Reihe schalten, braucht 8 x 1.2V =
10V, Vorwiderstand (24V - 10V) / 20mA = 700ohm => 820 ohm bis 1k.
Alle Phototransistoren in Reihe, über einen Widerstand (einstellbar) an
+5V, den Abgriff an den AnalogComperator des µC. Am Widerstand die
Spannung am AC-Eingang knapp unter die Schaltschwelle des AC legen.
(Aber nicht zu dicht, die Photoströme sind von der Beleuchtung, aber
auch etwas von der Temperatur abhängig.)
In den Schacht im Abstand 3mm (oder 2.5mm, s.u.) Löcher mit 1.5-2mm
Durchmesser bohren, dürfte bei 4mm Wanddicke schon ausreichend
gegeneinander abschirmen. Wichtig ist halt, dass jeder Phototransistor
nur die gegenüberliegende Diode sieht, um eine saubere Detektion zu
bekommen.
Im µC dann den AC abfragen oder den AC-Interrupt verwenden. Parallel
dazu kann man das Signal noch auf einen ADC-Eingang geben und dort den
Ruhepegel überwachen. Wird der dauerhaft zu hoch, stimmt etwas nicht
(Sensorverschmutzung).
Phototransistor:
http://www.reichelt.de/Bauelemente/BPW-17N/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3045&ARTICLE=5800&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;
IR-Diode:
http://www.reichelt.de/Bauelemente/LD-261/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3045&ARTICLE=60594&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;
Wenn Du da 10 Stück nimmst, kannst Du die im 2.54er Raster auf
Lochrasterplatine löten.
Reichelt hat auch Phototransistoren und IR-Dioden als SMD.
Timm Thaler schrieb:> Wenns besser sein soll, die IR-Dioden modulieren und die Auswertung auf> Wechsellicht machen.
Dann dürfen die durchfallenden Objekte allerdings nicht zu klein
und/oder zu schnell sein, damit sie trotz Modulation sicher erfaßt
werden.
Timm Thaler schrieb:> Nicht direkt so, aber ähnlich. Hat Kügelchen im Wasserstrahl gezählt und> nach Größe klassifiziert.>> Bei 24V kannst Du alle IR-Dioden in Reihe schalten, braucht 8 x 1.2V => 10V, Vorwiderstand (24V - 10V) / 20mA = 700ohm => 820 ohm bis 1k.>> Alle Phototransistoren in Reihe, über einen Widerstand (einstellbar) an> +5V, den Abgriff an den AnalogComperator des µC. Am Widerstand die> Spannung am AC-Eingang knapp unter die Schaltschwelle des AC legen.> (Aber nicht zu dicht, die Photoströme sind von der Beleuchtung, aber> auch etwas von der Temperatur abhängig.)> ...
Danke für die genau Beschreibung. Ich werde das ganze mal aufbauen und
testen. Die fertigen Teile von
> Tek und Roek
sind noch gute Alternative. Ich muss dort aber erst noch genauer
schauen, ob die Teile nicht zu groß für den Schacht sind.
Danke nochmals für die Ideen.
Zeilensensor wie in Faxgeräten (die älteren werden sich noch an diese
Saurier erinnern) fällt mir da ein. Dafür wäre nur eine Lichtquelle
nötig, auf der Gegenseite dann der Zeilensensor.
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeilensensor
Matthias Sch. schrieb:> Dafür wäre nur eine Lichtquelle> nötig, auf der Gegenseite dann der Zeilensensor.
Nämlich wie?
Mit einer Punktlichtquelle kannst Du die Ecken nicht erfassen, es sei
denn sie ist sehr weit weg.
Mit einer Linienlichtquelle gibts bei Objekten in der Mitte wenig
Kontrast mit reinem Schattenwurf.
Du brauchst also eine kollimierende Optik, und das wird groß.
Abgesehen davon, dass die CCD noch ausgelesen und ausgewertet werden
muss.
Abgesehen davon: Hat jemand eine Idee, wo man noch günstig s/w-CCDs
bekommen kann? Meistens sind es ja rgb aus Scannern.
